Hoja de Datos del LED 7344-15SUBC/C470/S400-A6 - Color Azul - 3.3V Típ. - 20mA - Documento Técnico en Español

1. Descripción General del Producto

Este documento proporciona las especificaciones técnicas completas para un LED azul de alta luminosidad, identificado por el número de pieza 7344-15SUBC/C470/S400-A6. Este componente forma parte de una serie diseñada específicamente para aplicaciones que exigen una salida luminosa superior. El LED está disponible en varias configuraciones para adaptarse a diferentes requisitos de diseño.

1.1 Ventajas Principales y Posicionamiento del Producto

El LED ofrece varias características clave que lo posicionan como una opción confiable para diseños electrónicos. Proporciona una elección de varios ángulos de visión, permitiendo a los diseñadores seleccionar el patrón de haz óptimo para su aplicación. El componente está diseñado para ser fiable y robusto, garantizando un rendimiento consistente. Cumple con las principales normas medioambientales y de seguridad, ya que está libre de plomo, es compatible con RoHS, cumple con el REACH de la UE y está libre de halógenos (con Bromo <900 ppm, Cloro <900 ppm y Br+Cl < 1500 ppm). Su disponibilidad en cinta y carrete facilita procesos de ensamblaje automatizado eficientes en fabricación de alto volumen.

1.2 Mercado Objetivo y Aplicaciones

Este LED está dirigido a las industrias de electrónica de consumo y pantallas. Sus aplicaciones principales incluyen retroiluminación para televisores y monitores de ordenador, luces indicadoras en teléfonos e iluminación de propósito general dentro de ordenadores. Su alta luminosidad lo hace adecuado para situaciones donde es crítica una salida de luz clara y visible.

2. Análisis en Profundidad de Parámetros Técnicos

El rendimiento del LED está definido por un conjunto de especificaciones máximas absolutas y características electro-ópticas estándar medidas a una temperatura ambiente (Ta) de 25°C.

2.1 Especificaciones Máximas Absolutas

Estas especificaciones definen los límites más allá de los cuales puede ocurrir un daño permanente en el dispositivo. No deben excederse bajo ninguna condición de funcionamiento.

• Corriente Directa Continua (IF):25 mA. Esta es la corriente máxima de CC que se puede aplicar de forma continua.
• Corriente Directa de Pico (IFP):100 mA. Esto solo es permisible bajo condiciones pulsadas con un ciclo de trabajo de 1/10 a 1 kHz.
• Voltaje Inverso (VR):5 V. Aplicar un voltaje más alto que este en polarización inversa puede dañar la unión del LED.
• Disipación de Potencia (Pd):90 mW. Esta es la potencia máxima que el encapsulado puede disipar.
• Temperatura de Operación (Topr):-40°C a +85°C. El rango de temperatura ambiente para un funcionamiento confiable.
• Temperatura de Almacenamiento (Tstg):-40°C a +100°C. El rango de temperatura para almacenamiento sin operación.
• Temperatura de Soldadura (Tsol):260°C durante 5 segundos. El perfil térmico máximo para procesos de soldadura.

2.2 Características Electro-Ópticas

Estos parámetros definen el rendimiento típico del LED bajo condiciones de prueba estándar (IF=20mA, Ta=25°C a menos que se indique lo contrario).

• Intensidad Luminosa (Iv):1000 (Mín.) a 2000 (Típ.) mcd. Esto especifica la potencia de salida de luz percibida por el ojo humano.
• Ángulo de Visión (2θ1/2):20° (Típ.). Este es el ángulo total en el que la intensidad luminosa cae a la mitad de su valor máximo, indicando un haz relativamente estrecho.
• Longitud de Onda de Pico (λp):468 nm (Típ.). La longitud de onda a la que la emisión espectral es más fuerte.
• Longitud de Onda Dominante (λd):470 nm (Típ.). La longitud de onda única percibida por el ojo humano, que define el color azul.
• Ancho de Banda de Radiación Espectral (Δλ):35 nm (Típ.). El ancho del espectro emitido, medido a la mitad de la intensidad máxima (FWHM).
• Voltaje Directo (VF):2.7V (Mín.), 3.3V (Típ.), 3.7V (Máx.) a 20mA. La caída de voltaje a través del LED durante su funcionamiento.
• Corriente Inversa (IR):50 μA (Máx.) a VR=5V. La pequeña corriente de fuga cuando el LED está polarizado inversamente.

2.3 Selección del Dispositivo y Tecnología del Chip

El LED utiliza un material de chip semiconductor de InGaN (Nitruro de Galio e Indio) para producir luz azul. El encapsulante de resina es transparente, lo cual es óptimo para LEDs azules ya que no altera el color y permite una extracción máxima de luz.

3. Análisis de Curvas de Rendimiento

Los datos gráficos proporcionan una visión más profunda del comportamiento del LED bajo condiciones variables.

3.1 Distribución Espectral y Angular

Lacurva de Intensidad Relativa vs. Longitud de Ondamuestra un espectro de emisión azul característico centrado alrededor de 468-470 nm con un FWHM típico de 35 nm. Lacurva de Directividadrepresenta visualmente el ángulo de visión de 20°, mostrando cómo la intensidad de la luz disminuye desde el eje central.

3.2 Características Eléctricas y Térmicas

Lacurva de Corriente Directa vs. Voltaje Directo (Curva IV)demuestra la relación exponencial típica de los diodos. En el punto de operación típico de 20mA, el voltaje es aproximadamente 3.3V. Lacurva de Intensidad Relativa vs. Corriente Directamuestra que la salida de luz aumenta con la corriente, pero puede volverse sub-lineal a corrientes más altas debido al calentamiento y la caída de eficiencia. Lascurvas de Intensidad Relativa vs. Temperatura AmbienteyCorriente Directa vs. Temperatura Ambienteson cruciales para la gestión térmica, mostrando cómo tanto la salida de luz como las características del voltaje directo cambian con la temperatura. La salida de luz generalmente disminuye a medida que aumenta la temperatura.

4. Información Mecánica y de Encapsulado

4.1 Dimensiones del Encapsulado

La hoja de datos incluye un dibujo mecánico detallado del encapsulado del LED. Las notas dimensionales clave especifican que todas las dimensiones están en milímetros, la altura de la brida debe ser inferior a 1.5mm (0.059\"), y la tolerancia general es de ±0.25mm a menos que se indique lo contrario. El dibujo define el espaciado de terminales, el tamaño del cuerpo y la forma general, críticos para el diseño de la huella en la PCB.

4.2 Identificación de Polaridad y Montaje

Aunque no se detalla explícitamente en el texto proporcionado, las lámparas LED estándar tienen un terminal de ánodo (+) más largo y un terminal de cátodo (-) más corto, a menudo con un borde plano o marca en el lado del cátodo de la lente de plástico o la base. La nota enfatiza que los orificios de la PCB deben alinearse exactamente con los terminales del LED para evitar tensiones de montaje.

5. Pautas de Soldadura y Ensamblaje

El manejo adecuado es esencial para la fiabilidad.

5.1 Formado de Terminales

• Doble los terminales en un punto al menos a 3 mm de la base del bulbo de epoxi.
• Realice el formadoantes soldering.
• Evite tensionar el encapsulado. La tensión puede dañar las uniones internas o agrietar el epoxi.
• Corte los terminales a temperatura ambiente.
• Asegure una alineación precisa de los orificios de la PCB para evitar tensiones durante la inserción.

5.2 Condiciones de Almacenamiento

• Almacene a ≤30°C y ≤70% de Humedad Relativa después del envío.
• La vida útil de almacenamiento es de 3 meses bajo estas condiciones.
• Para un almacenamiento más prolongado (hasta 1 año), utilice un contenedor sellado con nitrógeno y desecante.
• Evite cambios bruscos de temperatura en ambientes húmedos para prevenir la condensación.

5.3 Parámetros del Proceso de Soldadura

Mantenga una distancia mínima de 3 mm desde la unión de soldadura hasta el bulbo de epoxi.

Soldadura Manual:

• Temperatura de la Punta del Soldador: Máx. 300°C (para un soldador de 30W máx.)
• Tiempo de Soldadura: Máx. 3 segundos por terminal

Soldadura por Inmersión (Ola):

• Temperatura de Precalentamiento: Máx. 100°C (durante máx. 60 segundos)
• Temperatura y Tiempo del Baño de Soldadura: Máx. 260°C durante 5 segundos

Se proporciona un gráfico de perfil de temperatura de soldadura recomendado, enfatizando una fase controlada de calentamiento, pico y enfriamiento. Las instrucciones adicionales clave incluyen:

• Evite tensiones mecánicas en los terminales a alta temperatura.
• No suelde (por inmersión o manual) más de una vez.
• Proteja el LED de golpes/vibraciones hasta que se enfríe a temperatura ambiente después de soldar.
• Evite el enfriamiento rápido desde la temperatura máxima.
• Utilice la temperatura de soldadura más baja posible que logre una unión confiable.

5.4 Limpieza

• Limpie solo si es necesario, usando alcohol isopropílico a temperatura ambiente durante ≤1 minuto.
• Seque a temperatura ambiente.
• No utilice limpieza ultrasónica de forma rutinaria. Si es absolutamente necesario, califique previamente el proceso (potencia, tiempo, sujeción) para asegurar que no se produzcan daños.

5.5 Gestión Térmica

Una gestión térmica efectiva es crítica para la longevidad y estabilidad del rendimiento del LED. Los diseñadores deben considerar la ruta de disipación de calor en la aplicación. La corriente de operación debe reducirse apropiadamente en función de la temperatura ambiente, refiriéndose a la curva de reducción típicamente encontrada en la especificación del producto. La nota establece explícitamente que se debe gestionar la temperatura que rodea al LED en la aplicación.

6. Información de Embalaje y Pedido

6.1 Especificación del Empaquetado

Los LEDs se empaquetan para garantizar protección contra descargas electrostáticas (ESD) y humedad.

• Embalaje Primario:Bolsa antiestática.
• Embalaje Secundario:Cartón interior que contiene múltiples bolsas.
• Embalaje Terciario:Cartón exterior que contiene múltiples cartones interiores.

6.2 Explicación de Etiquetas

Las etiquetas en el embalaje contienen varios identificadores clave:

• CPN:Número de Producción del Cliente
• P/N:Número de Producción (Número de Pieza)
• QTY:Cantidad de Empaquetado
• CAT:Clasificaciones (probablemente bins de rendimiento)
• HUE:Longitud de Onda Dominante
• REF:Referencia
• LOT No:Número de Lote para trazabilidad

7. Sugerencias de Aplicación y Consideraciones de Diseño

7.1 Escenarios de Aplicación Típicos

Este LED azul de alta luminosidad es ideal para:

• Indicadores de Estado:Proporcionar señales claras y visibles de encendido o actividad en luz ambiental tenue o brillante.
• Retroiluminación:Para pequeñas pantallas LCD, teclados o paneles decorativos en dispositivos de consumo.
• Iluminación Decorativa:En iluminación de acento para electrónica donde se desea un color azul intenso.

7.2 Consideraciones de Diseño Críticas

• Limitación de Corriente:Siempre utilice una resistencia en serie o un controlador de corriente constante para limitar la corriente directa a 20mA o menos para operación continua. No lo conecte directamente a una fuente de voltaje.
• Diseño de PCB:Diseñe la huella de la PCB exactamente según las dimensiones del encapsulado. Asegure un área de cobre adecuada o vías térmicas para la disipación de calor si opera cerca de las especificaciones máximas.
• Protección ESD:Implemente procedimientos estándar de manejo ESD durante el ensamblaje, ya que los LEDs son sensibles a las descargas electrostáticas.
• Diseño Óptico:El ángulo de visión de 20° es relativamente estrecho. Considere esto para el diseño de lentes o guías de luz para lograr el patrón de iluminación deseado.

8. Comparación y Diferenciación Técnica

Si bien una comparación directa requiere datos específicos de la competencia, los diferenciadores clave de este LED basados en su hoja de datos son su combinación dealta intensidad luminosa (hasta 2000 mcd)ycumplimiento integral(RoHS, REACH, Libre de Halógenos). El estrecho ángulo de visión de 20° es una característica específica, no una ventaja o desventaja universal, sino una característica que lo hace adecuado para aplicaciones que requieren luz dirigida en lugar de iluminación de área amplia. Las robustas especificaciones de soldadura (260°C durante 5s) indican una buena compatibilidad con los procesos estándar de reflujo sin plomo.

9. Preguntas Frecuentes (FAQ)

P: ¿Cuál es la corriente de operación recomendada para este LED?

R: La condición de prueba estándar y el punto de operación típico es 20mA de CC. No debe exceder los 25mA de forma continua.

P: ¿Puedo alimentar este LED con una fuente de 5V?

R: No directamente. Con un Vf típico de 3.3V a 20mA, se requiere una resistencia en serie. El valor se puede calcular como R = (Voltaje de Alimentación - Vf) / If. Para una fuente de 5V: R = (5V - 3.3V) / 0.02A = 85 ohmios. Use el valor estándar más cercano (por ejemplo, 82 o 100 ohmios) y verifique la corriente resultante.

P: ¿Cómo identifico el ánodo y el cátodo?

R: Para una lámpara LED radial estándar, el terminal más largo es el ánodo (+). A menudo, el lado del cátodo (-) de la lente de plástico o la brida tiene un borde plano o una marca.

P: ¿Es este LED adecuado para uso exterior?

R: El rango de temperatura de operación es de -40°C a +85°C, lo que cubre muchas condiciones exteriores. Sin embargo, el encapsulado no es inherentemente impermeable. Para uso exterior, es necesario un sellado ambiental adicional (revestimiento conformado, carcasas) para proteger contra la humedad y los contaminantes.

P: ¿Por qué es tan importante mantener una distancia de 3 mm desde la unión de soldadura al bulbo?

R: Esto evita que el calor excesivo viaje por el terminal y dañe el dado semiconductor interno o el encapsulante de epoxi, lo que puede causar fallos prematuros u oscurecimiento de la lente.

10. Ejemplo Práctico de Uso

Escenario: Diseñar un indicador de estado para un router de red.

El LED necesita ser claramente visible desde el otro lado de una habitación. El diseñador selecciona este LED por su alta luminosidad (2000 mcd). Diseñan una PCB con una huella que coincide con el dibujo del encapsulado. Se coloca una resistencia limitadora de corriente de 100 ohmios en serie con el LED, conectada a un pin GPIO de microcontrolador de 3.3V. Esto proporciona aproximadamente (3.3V - 3.3V)/100Ω = 0mA en lógica baja y (3.3V - 2.7V)/100Ω = 6mA en lógica alta (usando Vf mín.), lo cual es seguro y suficientemente brillante. Durante el ensamblaje, la línea de producción utiliza el perfil de soldadura por ola especificado. El estrecho ángulo de visión de 20° es perfecto, ya que crea un punto de luz brillante y enfocado dirigido al usuario, incluso en una habitación bien iluminada.

11. Introducción al Principio de Funcionamiento

Este es un diodo emisor de luz (LED), un dispositivo fotónico semiconductor. Su núcleo es un chip hecho de materiales InGaN. Cuando se aplica un voltaje directo (excediendo el voltaje directo Vf), los electrones y huecos se inyectan a través de la unión p-n del semiconductor. Cuando estos portadores de carga se recombinan, liberan energía en forma de fotones (luz). La longitud de onda específica (azul, 470 nm) está determinada por la energía de la banda prohibida del sistema de materiales InGaN. El encapsulante de resina epoxi transparente protege el chip, actúa como una lente para dar forma a la salida de luz (creando el ángulo de visión de 20°) y mejora la extracción de luz del semiconductor.

12. Tendencias y Contexto Tecnológico

Los LEDs azules basados en tecnología InGaN representan un logro fundamental en la iluminación de estado sólido. El desarrollo de LEDs azules eficientes permitió la creación de LEDs blancos (combinando azul con fósforos amarillos) y pantallas RGB a todo color. Las tendencias actuales en tecnología LED se centran en aumentar la eficiencia (lúmenes por vatio), mejorar el índice de reproducción cromática (IRC) para luz blanca, lograr mayores densidades de potencia para iluminación general y desarrollar soluciones miniaturizadas e integradas (como micro-LEDs). Este componente en particular encaja en la categoría de un LED indicador estándar, confiable y de potencia media, un componente de trabajo cuya tecnología básica es madura y ampliamente implementada en toda la industria electrónica.